Java深拷贝浅拷贝

首先，Java中常用的拷贝操作有三个，operator = 、拷贝构造函数 和 clone()方法。由于Java不支持运算符重载，我们无法在自己的自定义类型中定义operator=。拷贝构造函数大家应该很熟悉，现在看一下如何支持clone方法：

实现 Cloneable接口，因为 Object的 clone方法将检查类是否实现了 Cloneable接口，如果没有将抛出异常 CloneNotSupportedException对象。 Cloneable接口没有任何方法，只是个标志，所以只需要简单的写上 implements Cloneable即可。

改写从 Object继承而来的 clone方法，使它的访问权限为 public，因为为了防止意外的支持 clone操作， Object的 clone方法是 protected权限。

通过上面的分析，可以看出，如果我们要给自己的类添加拷贝功能，我们可以添加拷贝构造函数和实现Cloneable接口。

    现在，来看一下不同的类型在拷贝过程中的表现：

	Operator =	拷贝构造函数	clone方法
预定义非集合类型	深拷贝	如果支持拷贝构造函数的类型，则是深拷贝	不支持
自定义类型	浅拷贝	取决于实现	取决于实现
预定义集合类型	浅拷贝	会逐个调用每个元素的operator=方法	会逐个调用每个元素的operator=方法

下面是测试代码，首先测试的是预定义非集合类型的operator =操作：

        int x=1;

        int y=x;

        y=2;

        if(x!=y){

            System.out.println("deep copy");

        }





        Integer a=1;

        Integer b=a;

        b=2;

        if(!a.equals(b)){

            System.out.println("deep copy");

        }





        String m="ok";

        String n=m;

        n="no";

        if(!m.equals(n)){

            System.out.println("deep copy");

        }



        程序运行后，输出三行deep copy，测试结果表明，这三种类型的operator =操作都是深拷贝。由于我没有测试完所有的预定义非集合类型，我这里推测它们的operator =都是深拷贝。



    下面测试预定义非集合类型的拷贝构造函数：

        Integer a=1;

        Integer b=new Integer(a);

        b=2;

        if(!a.equals(b)){

            System.out.println("deep copy");

        }





        String m="ok";

        String n=new String(m);

        n="no";

        if(!m.equals(n)){

            System.out.println("deep copy");

        }



        程序运行后，输出两行deep copy，测试结果表明，这两种类型的拷贝构造函数都是深拷贝。int没有拷贝构造函数。

    

        现在我们来测试自定义类型的operator=操作，假设我有一个类Person，代码如下：

public class Person implements Cloneable{

    private int age;

    private String name;

    public int getAge() {

        return age;

    }

    public void setAge(int age) {

        this.age = age;

    }

    public String getName() {

        return name;

    }

    void setName(String name) {

        this.name = name;

    }

}

    测试代码：

        Person p=new Person();

        p.setAge(32);

        p.setName("陈抒");



        Person p2=p;

        p.setAge(33);

        p.setName("老陈");



        if( (p.getAge()!=p2.getAge())&&(!p.getName().equals(p2.getName())) ){

            System.out.println("deep copy");

        }



        运行后，没有输出deep copy，说明这是浅拷贝。这里就是我们常说的两个引用之间的赋值，仅仅是让两个引用指向同一个对象。



    现在，我们来测试预定义集合类型的operator=操作：

        ArrayList list1=new ArrayList();

        list1.add("yangzhou");

        ArrayList list2=list1;

        list1.clear();



        if(list2.isEmpty()){

            System.out.println("shallow copy");

        }



    结果输出为shallow copy。



    现在我来测试拷贝构造函数：

        ArrayList list1=new ArrayList();

        list1.add("yangzhou");

        ArrayList list2=new ArrayList(list1);

        list1.clear();



        if(list2.isEmpty()){

            System.out.println("shallow copy");

        }else{

            System.out.println("deep copy");

        }



        输出结果是deep copy;

    clone方法的测试代码只是将第三行换成list1.clone(),加上类型转换，这里不再贴代码了。结果也证明是深拷贝 。

    预定义集合类的深拷贝 实际上就是调用每个元素的operator =。如果元素都是自定义类型的化，实际上还是浅拷贝。现在来看测试代码：

    ArrayList list1=new ArrayList();

        Person p1=new Person();

        p1.setAge(32);

        p1.setName("陈抒");

        list1.add(p1);



        ArrayList list2=(ArrayList) list1.clone();

        list2.get(0).setName("chenshu");



        if(list2.get(0).getName().equals(list1.get(0).getName())){

            System.out.println("shallow copy");

        }else{

            System.out.println("deep copy");



        }

    

    输出为shallow copy，Person是自定义类型，它的operator =运算符只是引用之间赋值，是浅拷贝。因此当修改了list2的第一个元素指向的Person对象的name属性，也就是修改了list1第一个元素所指向的Person对象的name属性。对于这种拷贝，我自己起了一个名字，叫做第一层深拷贝。

    

    现在我们有了表格中的结论，自己实现拷贝构造函数或者clone方法的时候就心里有数多了。

    假如我的自定义类型内部成员变量都是预定义非集合类型，那么在clone方法中只需要调用Object.clone即可完成深拷贝操作。在拷贝构造函数中需要使用operator=来一个个的深拷贝；

    假如我们的自定义类型内部成员变量有一些预定义类型，另一些是自定义类型，如果要深拷贝的话，最好调用自定义类型成员变量的拷贝构造函数或者clone方法。下面是例子代码：

public class Company {

    public Company(){



    }



    public Company(Company c){

        name=c.name;

        person=new Person(c.person);

    }

    private String name;

    private Person person;



    public Person getPerson() {

        return person;

    }



    public void setPerson(Person person) {

        this.person = person;

    }



    public String getName() {

        return name;

    }



    public void setName(String name) {

        this.name = name;

    }



    @Override

    public Object clone() throws CloneNotSupportedException{

        Company c=new Company();

        c.setName(name);

        c.setPerson((Person) person.clone());

        return c;

    }

}



public class Person implements Cloneable{

    public Person(){



    }



    public Person(Person p){

        age=p.age;

        name=p.name;

    }

    private int age;

    private String name;

    public int getAge() {

        return age;

    }

    public void setAge(int age) {

        this.age = age;

    }



    public String getName() {

        return name;

    }



    public void setName(String name) {

        this.name = name;

    }



    

    @Override

    public Object clone() throws CloneNotSupportedException{

        return super.clone();

    }

}

    Person类的两个成员变量都是预定义非集合类型，所以只需要在clone方法中简单的调用super.clone()即可实现深拷贝。Company类有一个Person成员变量，因此要调用Person的clone方法。